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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS BIOMEDICINA FERNANDA THAIS RAMOS FERREIRA – RA 2143688 POLO RANGEL – UNIP SANTOS 2021 1. INTRODUÇÃO. Aula 1 – Roteiro 1: Uso de vidrarias, Micropipetas, Pesagem e preparos de Soluções. As vidrarias de laboratório são utensílios de vidro usados para análises, separação de misturas, reações e testes. É feito de um vidro temperado que contém graduações em sua superfície externa. A fim de adquirir essa resistência mecânica ao choque térmico e aos produtos químicos, costuma-se agregar o borossilicato, em que é adicionado boro aos constituintes do vidro comum (FOGAÇA, 2021). O borossilicato possui coeficiente de dilatação menor que o vidro comum e menor densidade, sendo, portanto, mais leve e possui ponto de fusão maior (FOGAÇA, 2021). Aula 2 – Roteiro 2: Miscibilidade e Polaridade de Substâncias - Extração de Substâncias Químicas. A solubilidade pode ser definida como a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida por certa quantidade de solvente numa determinada temperatura (FOGAÇA, 2021). A solubilidade varia muito de um solvente para outro devido à polaridade das substâncias envolvidas. A relação entre polaridade e solubilidade: “Semelhante dissolve semelhante”. Definição de polaridade das moléculas. Para as moléculas deve-se determinar se elas são polares ou apolares, levando em consideração a diferença de eletronegatividade entre os átomos e a geometria da molécula (FOGAÇA, 2021). Eletronegatividade entre os átomos. F O N Cl Br I S C P H Sentido do crescimento da eletronegatividade Geometria da molécula. A geometria da molécula interfere em como os elétrons estarão distribuídos nela e, consequentemente, na sua polaridade (FOGAÇA, 2021). Aula 3 – Roteiro 1: Reações de Diferenciação de Ácidos e Bases “Segundo Arrhenius” Ácidos: é toda substância que em solução aquosa, sofre reação de ionização, produzindo como único íon o cátion (H+) que é radical funcional dos ácidos. HCl: ácido clorídrico H2SO4: ácido sulfúrico H3PO4: ácido fosfórico CH3COOH: ácido acético Base: é toda substância que em solução aquosa, sofre dissociação iônica, liberando como único ânion (OH)- hidroxila ou oxidrila (AGAMENON, 2021). Exemplos: Ácido: HCl H2O H+ (aq) + Cl- (aq) Base: NaOH H2O Na+(aq) + OH-(aq) Indicadores: são substâncias orgânicas que, ao entrar em contato com uma cor, e com uma base ficam de outra cor (AGAMENON, 2021). Exemplos: Indicador Meio ácido Meio básico Alaranjado de metila Vermelho Amarelo, alaranjado Fenolftaleina Incolor Rosa Azul de bromotimol Amarelo Azul Papel tornassol azul Rosa Azul Papel tornassol rosa Rosa Azul Aula 3 – Roteiro 2: Determinação do pH: fita indicadora, uso e calibração de pHmetro. Indicadores: são substâncias utilizadas para saber se uma solução é ácida (pH < 7), básica (pH > 7) ou neutra (pH = 7). A fita de pH apresenta diversos quadradinhos, quando embebida em uma solução, cada quadrado muda para uma cor diferente, essas cores são comparadas com uma escala que vem impressa na embalagem podendo medir o pH com mais precisão (escala de 1 em 1) (KASVI, 2021). O pHmetro é um aparelho que mede o pH (potencial Hidrogeniônico) de uma solução. O pHmetro é constituído de um eletrodo de pH acoplado ao equipamento. O eletrodo possui um sensor que transmite informações (milivolts) da amostra ao aparelho de pH, a escala de minivolts é convertida em pH. Importante: o medidor de pH deve ser calibrado com soluções tampão (pH = 4,0) e (pH = 7,0) 2. RESULTADOS E DISCUSSÃO. Aula 1 – Roteiro 1: Uso de vidrarias, Micropipetas, Pesagem e preparos de Soluções. A- Dar a função para cada um dos itens abaixo: O béquer é um dos mais usados em laboratório, servindo para diversas finalidades, tais como preparar soluções dissolvendo substâncias sólidas no solvente, aquecer líquidos ou soluções, realizar reações e misturas. O Erlenmeyer é usado principalmente para preparar e guardar soluções e em titulações, onde fica o titulado, isto é, a solução que queremos descobrir a concentração, com algum indicador ácido-base adicionado. O balão fundo chato prepara soluções, aquecê-las e realizar reações em que gases se desprendem. O balão redondo pode ser aquecido de uma forma mais abrangente e é apropriado para os processos de destilação, em sistemas de refluxo e evaporação à vácuo. O funil é usado em transferências de líquidos e em filtrações, isto é, na separação de fases de misturas heterogêneas. A pipeta graduada é utilizada para medir e transferir volumes de líquidos ou soluções, em que se coloca o líquido por um orifício na extremidade inferior através da sucção. A pipeta volumétrica é utilizada para medir e transferir volume de líquidos, não podendo ser aquecido, pois possui grande precisão de medida. Mede um único volume, o que caracteriza sua precisão. A proveta é um cilindro graduado usado para medir e transferir líquidos e soluções por escoamento. Não possui precisão. A bureta é um equipamento calibrado para medir o volume de líquidos precisamente. Ela é graduada em décimos de milímetros e é muito utilizada em titulação. O Balão volumétrico é utilizado para preparar volumes de soluções. Por ser mais estreito, o volume medido por ele é mais preciso. Atividade Complementar Obrigatória A- No laboratório você foi apresentado a uma série de equipamentos e vidrarias. A figura abaixo mostra algumas delas. Apresente a nomenclatura das vidrarias: 1 – Balão volumétrico 2 – Béquer 3 – Erlenmeyer 4 – Pipeta volumétrica B- Caso você tenha que preparar uma solução de 100 mL de glicose (MM = 180 g/mol), qual deverá ser a massa pesada na balança para alcançar uma concentração molar de 0,2 M? m1 Dado: M = MM1 x V Concentração: 0,2 M ou 0,2 mol/L Glicose: 180 g/mol Volume: 100 ml ou 0,1L m1 M = m1 = 0,2 mol/L x 180 g/mol x 0,1 L MM1 x V m1 = M x MM1 x V(L) m1= 3,6 g de glicose C- Caso você tenha que preparar uma solução de 450ml de sulfato de sódio qual deverá ser a massa pesada para alcançar uma concentração em título de 2,5%? m1 Dado: τ% = x100 m 450 ml de Na2SO4 = 450 g τ% = 2,5% m1 = ? τ% = m1 x100 m m1 2,5 = x 100 450 2,5 x 450 = m1 x 100 m1 = = 11,25 g de Na2SO4 Aula 2 – Roteiro 2: Miscibilidade e Polaridade de Substâncias - Extração de Substâncias Químicas. A- Completar a coluna de “Substância mais Densa” indicando qual a substância que apresenta, visivelmente, a maior densidade (no caso de mistura imiscível ou parcialmente miscível). DENSIDADES: ÁGUA: 1g/cm3 ETANOL: 0,789 g/cm3 HEXANO: 0,655 g/cm3 ÁCIDO OLÉICO: 0,895 g/cm3 BUTANOL: 0,810 g/cm3 Tubo Primeiro Reagente Segundo Reagente Substância mais densa 1 4 mL de Água 2 mL Etanol Água 2 4 mL de Água 2 mL Hexano Água 3 4 mL de Água 2 mL de Ácido Oleico Água 4 4 mL de Hexano 2 mL Etanol Etanol 5 4 mL de Hexano 2 mL Butanol Butanol 6 4 mL de Hexano 2 mL de Ácido Oleico Ácido oleico B- Discutir a relação entre a miscibilidade entre as substâncias presentes em cada tubo e a polaridade ou apolaridade presente nas duas substâncias adicionadas: Tubo 1: H2O: Água - polar CH3 -CH2 -OH: Etanol – polar Tubo 2: H2O: Água – polar CH3 -CH2-CH2-CH2-CH2-CH3: Hexano – apolarTubo 3: H2O: Água – polar Ácido oleico – apolar Tubo 4: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3: Hexano – apolar CH3-CH2-OH: Etanol – polar Tubo 5: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3: Hexano - apolar CH3-CH2-CH2-CH2-OH: Butanol – apolar bo 6: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 : Hexano - apolar Ácido oleico - apolar Miscíveis Imiscíveis Imiscíveis Parcialmente miscíveis Miscíveis Totalmente miscíveis Tubo 1 3 mL da substância X uma ponta de espátula de pó de Tubo 2 3 mL da substância X 3 gotas de Fenolftaleína Aula 3 – Roteiro 1: Reações de Diferenciação de Ácidos e Bases Parte 1: Reações de Identificação de Ácidos e Bases a) Enumere 10 tubos de ensaio (1 a 10). b) Pipete 3 mL da solução desconhecida X nos tubos 1 ao 5. c) Pipete 3 mL da solução desconhecida Y nos tubos 6 ao 10 ► Tubos 1 e 6: Adicione uma ponta de espátula de pó de magnésio. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 2 e 7: Adicione 3 gotas de Fenolftaleína. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 3 e 8: Adicione 3 gotas de Alaranjado de Metila. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 4 e 9: Adicione 3 gotas de azul de bromotimol. Anote o que foi observado na tabela. ► Tubos 5 e 10: Mergulhe uma fita de papel de Tornassol rosa (ou azul). Anote o que foi observado na tabela. Analise os resultados e defina qual o ácido e qual a base entre as duas substâncias desconhecidas Resposta: Se a solução for ácida há reação. Mgo+CH3COOH (CH3COO)2Mg+H2(g) Resposta: Substância X for ácida = Incolor Tubo 8 3 mL da substância Y 3 gotas de Alaranjado de Metila Tubo 6 3 mL da substância Y uma ponta de espátula de pó de magnésio Tubo 5 3 mL da substância X uma fita de papel de Tornassol rosa ( ou azul) Tubo 4 3 mL da substância X 3 gotas de azul de bromotimol Tubo 3 Resposta: Substância X for ácida = amarelo ou laranja Resposta: Substância X for ácida Rosa: não reage Azul: rosa Resposta: Substância Y for básica = não reage Tubo 7 3 mL da substância Y 3 gotas de Fenolftaleína Resposta: Substância Y for básica = alaranjado Resposta: Substância X for ácida = Vermelho 3 mL da substância X 3 gotas de Alaranjado de Metila Resposta: Substância Y for básica = rosa Tubo 9 3 mL da substância Y 3 gotas de azul de bromotimol Tubo 10 3 mL da substância Y uma fita de papel de Tornassol rosa ( ou azul ) Resposta: Substância Y for básica = azul Resposta: Substância Y for básica Rosa: azul Azul: não reage Análise Substância X Substância Y Magnésio Metálico Mg(s) Formol gás (1) Não reage (6) Fenolftaleína Não reage (2) Rosa (7) Alaranjado de Metila Avermelhado (3) Alaranjado (8) Azul de Bromotimol Laranja (4) Azul (9) Papel Tornassol azul Rosa (5) Não reage (10) Papel Tornassol rosa Não reage (5) Azul (10) Resultado (ácido ou base) X: Ácido e Y: Base Resultados obtidos em aula Parte 2: Atividade Complementar Obrigatória O suco extraído do repolho roxo pode ser utilizado como indicador do caráter ácido (pH entre 0 e 7) ou básico (pH entre 7 e 14) de diferentes soluções. Misturando-se um pouco de suco de repolho e da solução, a mistura passa a apresentar diferentes cores, segundo sua natureza ácida ou básica, de acordo com a escala abaixo. a) De acordo com esses resultados, as soluções I, II, III e IV têm, respectivamente, caráter I – Amoníaco: Alcalino pH entre 11 e 13 II – Leite de magnésio: Alcalino pH entre 9 e 11 III – Vinagre: Muito ácido pH entre 0 e 3,5 IV – Leite de vaca: Ácido pH entre 3,5 e 6,5 b) O magnésio reage com substâncias ácidas. Equacione, indicando a(s) substância(s) que será(ão) formada(s), nesta reação: Mgo+CH3COOH (CH3COO)2Mg+H2(g) Magnésio metálico ácido acético acetato de magnésio gás hidrogênio c) Indicadores químicos são moléculas que apresentam característica halocrômica. Dê a definição de halocromismo e como esta propriedade permite a identificação do pH de uma amostra. Resposta: Halocromismo é a propriedade que certos materiais têm de mudar de cor em função de alterações de pH do meio onde se encontram. Aula 3 – Roteiro 2 – Determinação do pH: fita indicadora, uso e calibração de pHmetro. Parte 1: Determinação do pH com auxílio de Fita indicadora (Merck®) Transfira para quatro béqueres diferentes as seguintes soluções: Béquer 1 1-) 10 mL de solução de ácido acético (H3CCOOH) 0,1M. 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Análise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. RESPOSTA: 3 Béquer 2 1-) 10 mL de solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1M. 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Análise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. RESPOSTA: 10 Béquer 3 1-) 10 mL de solução de cloreto de sódio (NaCl) 0,1M. 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Análise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. RESPOSTA: 7 1-) 10 mL de solução de acetato de sódio (H3CCOONa) 0,1M 2-) Coloque uma fita indicadora em cada frasco e espere alguns segundos para estabilização do gradiente de cor. Análise por meio da tabela de valores de pH qual o valor para cada solução. 3-) Complete a tabela com o valor de pH observado pelo grupo. RESPOSTA: 8 Parte 2: Determinação do pH com auxílio de pHmetro. Béquer 4 1. Conforme orientação do professor, efetue a calibração do pHmetro utilizando os padrões (4,0 e 7,0). 2. Efetue a determinação do pH por meio da inserção do bulbo do eletrodo no líquido, evitando encostar no fundo do béquer e seguindo orientação do professor. 3. Anote os valores de pH e discuta com o grupo a variação de valores de acordo com a concentração e característica química das substâncias (ácido, base e sal). Compare o valor obtido na fita indicadora com o lido no aparelho (pHmetro). Solução Fita pHmetro Ácido acético (H3CCOOH) 3 - Ácido 3,35 Hidróxido de sódio (NaOH) 10 - Alcalino 11,18 Cloreto de sódio (NaCl) 7 - Neutro 6,24 Acetato de sódio (H3CCOONa) 8 - Alcalino 7,65 Parte 3: Atividade Complementar Obrigatória A- O pHmetro é a maneira mais precisa de determinar o pH de uma solução, sendo por isso muito utilizado em laboratórios. Este aparelho foi usado para medir o pH das substâncias a seguir, todas comuns em nosso cotidiano. Relacione o valor exato de pH para cada uma delas: a) Suco de maça (c) pH 11,5 b) Café (a) pH 3,8 c) Sabão em pó (b) pH 5,0 d) Tomate (d) pH 4,2 B- O eletrodo presente nos pHmetros é classificado como de membrana. Explique o mecanismo relacionado à medição do pH a partir deste eletrodo de membrana. Resposta: São eletrodosconstruídos com metais inertes como platina, ouro e paládio. Possuem uma determinação rápida e seletiva de vários cátions e ânions, através de medida potenciomêtrica direta. São conhecidos como eletrodos íons seletivos, onde o potencial se deve a junção entre a membrana que separa a solução de eletrodo da solução a ser analisada. 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGAMENON, Roberto. Funções Inorgânicas. Disponível em: http://www.agamenonquimica.com/docs/teoria/geral/funcao_inorganica.pdf. Acesso em: 23/09/2021. BRADY, James E. Química Geral. 2. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 1998. BRADY, James E. Química: a matéria e suas transformações. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v. 1. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Vidrarias de Laboratório”. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/vidrarias-laboratorio.htm. Acesso em 01 de setembro de 2021. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Relação entre polaridade e solubilidade das substâncias"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-polaridade-solubilidade- dassubstancias.htm. Acesso em 03 de setembro de 2021. FONSECA, Martha Reis Marques da. Completamente química: química geral. São Paulo: FTD, 2011. GALLO NETO, Carmo. Química: da teoria à realidade. São Paulo: Scipione, 1995. v.1. HEIN, Morris. ARENA, Susan. Fundamentos de Química Geral. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1998. KASVI. Como usar a Tira Universal para medir o pH? Disponível em: https://kasvi.com.br/como-usar-tira-universal-ph/. Acesso em: 23/09/2021. MAIA, Daltamir Justino. Química Geral. São Paulo: Pearson, 2007. RUSSEL, John Blair. Química Geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1994. SKOOG, D.A. et al. Potenciometria. Fundamentos de Química Analítica. [S.l.]: Editora Thomson. 1998. pp. 584 –585.
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